基于MATLAB/Simulink的永磁同步发电机建模与负载控制系统仿真研究

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink环境下，构建了永磁同步发电机（PMSG）的完整控制系统模型，包括发电机本体、功率转换器控制及感性负载接口。可实现对发电系统的动态仿真与性能分析。

详 情 说 明

永磁同步发电机建模与负载控制系统的MATLAB仿真研究

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台，构建了永磁同步发电机（PMSG）的完整控制系统仿真模型。系统集成了发电机本体、功率转换器控制模块和负载接口，采用先进的矢量控制技术和最大功率点跟踪算法，能够精准模拟发电机在不同风速和负载条件下的动态运行特性。通过本系统可进行负载突变稳定性分析、控制策略优化以及系统性能评估。

功能特性

• 完整系统建模：包含永磁同步发电机本体、三相逆变器、控制算法和负载接口的完整仿真链
• 先进控制策略：基于dq变换的矢量控制技术，实现精确的转矩和磁链解耦控制
• MPPT优化：集成最大功率点跟踪算法，确保发电机在各种风速条件下都能提取最大功率
• 动态性能分析：支持负载突变工况仿真，可评估系统动态响应和稳定性
• 全面输出指标：提供电气波形、机械特性、功率质量和控制信号等多维度分析数据

使用方法

1. 运行主程序文件启动仿真系统
2. 在参数配置模块中设置发电机额定参数（功率、电阻、电感、磁链等）
3. 配置控制参数（PI控制器增益、PWM频率、采样时间等）
4. 设定运行条件（风速曲线、负载阻抗参数）
5. 定义初始状态（转速、位置角）
6. 执行仿真并查看输出结果
7. 分析电气量波形、机械特性曲线和性能指标数据

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Simscape Power Systems（原SimPowerSystems）工具箱
• Signal Processing Toolbox（用于THD分析）

文件说明

主程序文件集成了整个仿真系统的核心功能，包括系统参数的初始化配置、仿真模型的自动构建、仿真过程的执行控制以及结果数据的后处理分析。该文件实现了从风速输入到电力输出的完整仿真流程，能够自动生成关键性能指标报告和动态响应波形图，为用户提供全面的系统性能评估和分析工具。